結(jié)構(gòu)工程師必須知道的100個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、方案階段建設(shè)場地不能選在危險(xiǎn)地段。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建設(shè)場地的選擇中一般是被動(dòng)的接受方，因此，在結(jié)構(gòu)方案及初 步設(shè)計(jì)階段，應(yīng)特別注重對建設(shè)場地的再判別。對不利地段，應(yīng)根據(jù)不利程度采 取相應(yīng)的技術(shù)措施。山地建筑尤其需要注意總平布置。山區(qū)建筑場地應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件和使用要求，因地制宜設(shè)置符合抗震設(shè)防要 求的邊坡工程；邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、 強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡應(yīng)留有足夠的距離，其值應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度的高低確定，并采 取措施避免地震時(shí)地基基礎(chǔ)破壞。當(dāng)需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等 不利地段建造丙類及丙類以上建筑時(shí)，除保證其在地震作用下的

2、穩(wěn)定性外，尚應(yīng) 估計(jì)不利地段對設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，其地震影響系數(shù)最大值 應(yīng)乘以增大系數(shù)。其值可根據(jù)不利地段的具體情況確定，在1.11.6范圍內(nèi)采用。此條為強(qiáng)條；臺地邊緣建筑地震力放大系數(shù)也意味著單體建筑成本的增加。實(shí)際 上，有時(shí)邊坡支護(hù)的費(fèi)用可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于邊坡上單體的費(fèi)用。曾經(jīng)有的方案設(shè)計(jì)單 位布置總平時(shí)將1833層的高層布置在懸崖邊緣或跨越十多米高的邊坡，這些 都是對結(jié)構(gòu)及地質(zhì)不了解才會(huì)產(chǎn)生的錯(cuò)誤。是否有地下室。高層建筑宜設(shè)地下室；對無地下室的高層建筑，應(yīng)滿足規(guī)范對埋置深度的要求。高度問題室內(nèi)外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有沒有超限。結(jié)構(gòu)高寬比問題設(shè)計(jì)規(guī)定，6、7度抗震設(shè)

3、防烈度時(shí)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比不 宜超過6。高寬比控制的目的在于對高層建筑結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和 經(jīng)濟(jì)合理性（主要影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，對超高層建筑，當(dāng)高寬比大于7時(shí)， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大，費(fèi)用高）的宏觀控制。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑師密切合作優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布置。采取必要的結(jié)構(gòu)和施工措施盡量避免設(shè)置各類結(jié)構(gòu)縫:伸縮縫、沉降縫、防震縫）。 當(dāng)必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)縫的要求，并根據(jù)建筑使用要求、結(jié)構(gòu)平面 和豎向布置的情況、地基情況、基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)剛度以及荷載、作用的差異、抗 震要求等條件、綜合考慮后確定。各縫宜合并布置，并應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定采取可靠的構(gòu)造措施和保證必要的縫寬，防

4、止地震時(shí)發(fā)生碰撞導(dǎo)致破壞。結(jié)構(gòu)長度大于規(guī)范時(shí)，應(yīng)設(shè)置伸縮縫，高層建筑結(jié) 構(gòu)伸縮縫的最大間距：框架結(jié)構(gòu)為55m,剪力墻結(jié)構(gòu)為45m。結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則問題1）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，規(guī)定水平力作用下位移比大于1.2 ；2）凹凸不規(guī)則，平面凹進(jìn)的尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30% ；3）樓板局部不連續(xù)，樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小 于該層樓板典型寬度的50%或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓 層錯(cuò)層。結(jié)構(gòu)長寬比6、7度不應(yīng)大于6。限制長寬比，其目的就是要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制 長矩形平面的使用，當(dāng)平面的長寬比大于3時(shí)，雖然未超過規(guī)范規(guī)定的限值，但 已對抗側(cè)力構(gòu)件（如剪力墻等）的設(shè)

5、置及樓蓋結(jié)構(gòu)的整體性提出了較高要求。框 架抗-震墻及板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)以及框支層中，樓板的整體性對結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作影 響很大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意加強(qiáng)樓板的整體性及面內(nèi)剛度。不宜采用角部重疊的平面圖形或細(xì)腰形平面圖形。當(dāng)樓板平面比較狹長、有較大的凹入和開洞時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮樓板削弱產(chǎn) 生的不利影響。樓面凹入或開洞尺寸不宜大于樓面寬度的一半；樓板開洞總面積不宜超過樓面 面積的30%;在扣除凹入或開洞后，樓板在任一方向的最小凈寬度不宜小于 5m,且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應(yīng)小于2m。11*字形、井字形等外伸長度較大的建筑，當(dāng)中央部分樓、電梯間使樓板有較 大削弱時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)樓板以及連接部位墻體的構(gòu)造措施

6、，必要時(shí)還可在外伸段凹槽 處設(shè)置連接梁或連接板。建筑平面不規(guī)則、凹凸多、周長必然長，建筑及結(jié)構(gòu)以及節(jié)能造價(jià)必定較建 筑平面規(guī)則的高，更不用說結(jié)構(gòu)為克服平面不規(guī)則產(chǎn)生的造價(jià)提高。結(jié)構(gòu)豎向布置不規(guī)則問題1）側(cè)向剛度不規(guī)則，該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%或小于其上相鄰三 個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80% ；除頂層或出屋面小建筑外，局部收進(jìn)的水平向 尺寸大于相鄰下一層的25%。2）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力 由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等）向下傳遞。3）樓層承載力突變，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。樓層質(zhì)量沿高度宜均勻分布樓層質(zhì)量不宜大于相鄰

7、下部樓層質(zhì)量的1.5倍。地下室頂板覆土問題建筑為考慮景觀需要，往往要求在地下室頂板上要求較厚的覆土考慮綠化，而結(jié) 構(gòu)往往因甲方造價(jià)或用鋼量的要求，希望覆土較薄以減輕荷載，因?yàn)榈叵率翼敯?考慮抗裂要求，梁板的配筋都很大，且覆土越厚，地下室底板及外墻也越在地面 以下，底板及周邊側(cè)墻承受的水壓力越大。一般情況下，覆土 0.6m以上可植草、1.5m以上可種樹，若地下室較大，考慮水專業(yè)走管坡度、覆土至少0.8- 0.9m;建筑總平面布置時(shí)，消防車道大部分盡 量布置在地下室頂板以外，減少頂板承受的荷載，以節(jié)約造價(jià)。地下水位問題在滿足基礎(chǔ)埋置深度及地下室凈高的前提下，地下室底板標(biāo)高越高越好，底板及 周邊側(cè)墻

8、承受的水壓力越小，底板及周邊側(cè)墻厚度及配筋也越小，造價(jià)越低。地下室集水坑布置盡量布置在承臺邊緣、不要布置在外墻邊緣，尤其是消防電梯的集水坑，可加大 長寬、減小深度，以利于施工，確保邊坡安全。曾經(jīng)有一個(gè)工程，消防電梯的集水坑從地下室底板再往下挖3.2m深，布置于 地下室外墻邊緣,經(jīng)建筑、結(jié)構(gòu)與水專業(yè)配合后將集水坑移置地下室的中部，既 保證邊坡安全，又加快施工進(jìn)度，節(jié)約施工造價(jià)。地下室及上部管道井布置須注意結(jié)構(gòu)柱、梁偏位問題建筑、設(shè)備專業(yè)須確認(rèn)以保證管道井的凈尺寸；有 的工程建筑認(rèn)為梁為200寬，而實(shí)際地下室或上部的梁往往大于200,柱或混 凝土大梁有向管道井內(nèi)偏，影響了管道井的尺寸，造成后期平面

9、調(diào)整（平面布置 緊湊時(shí)往往不好調(diào)整）或影響使用。梁、柱偏位問題注意核對建筑外立面、停車、管道井、電梯井等不能影響停車、管道井、電梯 的使用，部分柱外凸時(shí)，為保證立面統(tǒng)一，柱斷面不能收縮。地下室及架空層停車位問題須注意柱網(wǎng)布置、柱尺寸大小及偏位，停3部車至少柱凈距7.2m, 2部車至少 柱凈距4.8m,建筑軸線尺寸須注意柱子大小，必要時(shí)柱子可布置為長方形，要 注意地下室頂有覆土及消防車道時(shí)，柱子不可能太小。地下室及上部層高問題凈高須滿足建筑規(guī)范要求，梁高1/101/ 15L,跨度大、荷載大、又有裂縫要求 的梁，梁高至少1/101/12L,其他部位寬扁梁可做到1/ 15L，但寬扁梁造價(jià)會(huì) 增大；預(yù)

10、應(yīng)力梁可做到1/15- 1/18L,但須注意梁兩端柱頭很大，可能影響建筑 的平面布置，比如影響走道寬度布置等。凈高須考慮設(shè)備走管問題，一般空調(diào)管至少0.45m,電橋架至少0.15m,噴淋 至少0.10m;當(dāng)梁較高時(shí)可考慮穿梁，穿梁洞口結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的位置與尺寸的要求, 需要建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各專業(yè)配合梁開洞問題洞口大小 =1/3 h梁高，盡量 布置在梁高中部，梁剪力最小的部位即梁1/3跨度位置。剪力墻開洞問題建筑開的門洞或窗戶及設(shè)備的穿墻洞口都愛沿著柱角或墻角，結(jié)構(gòu)則要求洞口 不能影響到剪力墻暗柱、端柱、翼墻等主要受力構(gòu)件，洞口上下對齊，建筑與設(shè) 備需要了解在柱或剪力墻拐角外邊緣算起300范圍內(nèi)為剪

11、力墻約束邊緣構(gòu)件 或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，是高層結(jié)構(gòu)的豎向主要受力構(gòu)件，不能破壞。柱的問題 注意盡量避免短柱，例柱邊盡量不布置門窗，否則常為短柱，短柱柱箍筋須全長 加密，造價(jià)提高且抗震不利。樓梯凈高問題尤其地下室、商場層、頂層等注意核對，特別三、四跑梯，建筑設(shè)計(jì)此部分時(shí)須注 意核對剖面并與結(jié)構(gòu)核對梯梁跨度、高度，必要時(shí)可要求結(jié)構(gòu)調(diào)整梯梁位置或要 求做折板梯；半層處梯梁須注意核對：與建筑立面是否矛盾，有的建筑立面窗戶全對齊與半層 處梯梁布置矛盾；若梯梁外有幕墻等，須注意梯梁內(nèi)退；有些樓梯半層梯平臺板 在房屋內(nèi)部，半層處梯梁須注意核對：與半平臺處消火栓、配電箱內(nèi)嵌布置是否 矛盾。屋頂欄板、女兒墻問題建筑物

12、大屋面以上僅靠懸臂受力的女兒墻高度不應(yīng)超過3m,不應(yīng)采用砌體的 女兒墻，應(yīng)采用鋼筋混凝土女兒墻。懸臂受力的女兒墻高度大于1.8m欄板已至 少15cm,不太經(jīng)濟(jì)，建議加斜撐或構(gòu)架以受力合理且降低造價(jià)。弧形墻、懸挑加懸挑梁不利，墻體易開裂。是否有較大跨度。是否有較大的荷載。確定設(shè)防烈度、設(shè)防類別。結(jié)構(gòu)體系選型、樓蓋選型。確定抗震等級、確定嵌固部位。建模試算看看參數(shù)，而不是拍腦袋決定。畫圖之前1）樓梯、錯(cuò)層是否有和常規(guī)項(xiàng)目異同之處，樓梯間的梁是否碰頭。樓梯間休息 平臺下面的凈高是否滿足要求。2）是否有幕墻，是否有特殊造型需要結(jié)構(gòu)處理和避讓。3）電梯井凈寬是否達(dá)到極限，梁柱均不能偏里。4）電梯機(jī)房凈高

13、是否影響屋面梁。5）上層剪力墻是否落地，是否影響了地下室車庫道路或者出口。7）基礎(chǔ)是否有軟弱下臥層，樁型選擇是否和甲方溝通。8）是否有層高太小，柱子太大形成的短柱。9）特殊的梁標(biāo)高需要降低的，應(yīng)注意10 ）角柱是否點(diǎn)上。11 ）一二級框架角柱應(yīng)全高加密12）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)驗(yàn)算13）雨棚、空調(diào)板、天溝、飄窗的梁的地方，要增加抗扭鋼筋14）構(gòu)造柱是否畫上。15）特殊地方是否加強(qiáng)，樓板開洞等等畫圖1）首先做好模板之后套在建筑圖上看一遍，梁的位置是否影響下一層的觀感， 有沒有在下一層填充墻的頂端（墻是不是頂?shù)桨澹?，板開洞位置是否和建筑一致， 柱子、墻上下截面是否對齊，和建筑的偏心是否一致。2）總說明內(nèi)容要

14、改完全，考過來的層高表，說明等信息要過一遍核對改全，增 加這次需要的比如吊筋說明，構(gòu)造柱說明等。3）畫節(jié)點(diǎn)大樣的時(shí)候，建筑可能不了解結(jié)構(gòu)布置啟己要結(jié)合結(jié)構(gòu)主體的梁柱， 看是否能實(shí)現(xiàn)，復(fù)雜地方看怎么實(shí)現(xiàn)更好，有的需要返提給建筑。4）注意pkpm計(jì)算結(jié)果中的軸壓比，接近限制時(shí)，應(yīng)在畫圖時(shí)人為加強(qiáng)。5）外圍框架梁未到窗頂時(shí)，注意是否留夠180mm過梁高度。）降板降梁的位置，標(biāo)高。）大樣節(jié)點(diǎn)圖，得對好。8）地基處理方式是否正確。9）結(jié)構(gòu)對樓梯是否碰頭最好也順便檢查下，建筑結(jié)構(gòu)主動(dòng)配合，可以減少很多 工作量。10）注意各個(gè)構(gòu)件的標(biāo)高。建模之前）體型是否超限。）外圍窗戶留給結(jié)構(gòu)梁的高度。）樓面荷載是否確定

15、電梯機(jī)房是否7.0屋面是否為上人屋面。5）地震作用和場地類別抗震等級是否匹配。6）樓層凈高要求對梁高影響。7）出屋面電梯間是否體量太小，有沒有從上到下的不貫通的柱子。8）建模之前是否考慮建筑超長是否需要加伸縮縫，伸縮縫寬度還應(yīng)滿足抗震縫的要求，抗震設(shè)防烈度、設(shè)防類別、結(jié)構(gòu)形式、房屋建筑高度確定建筑抗震等級。9）建模前需要和建筑碰下需要降板區(qū)域的降板高度。10 ）要求建筑確定填充墻體的位置、材料。11）還有一定要看地勘，參數(shù)保證正確。12）跟建筑要地面做法，自己計(jì)算樓面恒載，梁上荷載開洞的和不開洞的區(qū)別 對待。13）合理選擇首層高度，復(fù)雜造型提前溝通。14）建模前梁柱墻布置和建筑溝通好。15）屋

16、頂是否有水箱。16 ）有浴缸，坐廁的衛(wèi)生間，活載取4.0的。17 ）基本風(fēng)壓，風(fēng)壓是否需要放大1.1。18）是否有空調(diào)機(jī)房及消防水池。19）女兒墻高度為多少。20）夕卜墻是否有特殊做法如外掛大理石，玻璃幕墻等。21）是否有電梯，以及電梯的凈尺寸和電梯基坑的深度。22）造型與結(jié)構(gòu)是否有矛盾沖突的地方。建模1）先設(shè)置好本層信息，自動(dòng)計(jì)算板重的朋友，在計(jì)算之前一定要檢查下，是否 點(diǎn)了自動(dòng)計(jì)算板重。2）要注意剪力墻兩側(cè)不能同時(shí)開洞，遇到此類情況時(shí)，要與建筑協(xié)商修改。常 見于：樓梯間剪力墻一側(cè)為樓梯，一側(cè)樓板開風(fēng)井洞；剪力墻兩側(cè)樓板均開風(fēng)井 洞；外側(cè)剪力墻兼擋墻時(shí)內(nèi)側(cè)樓板開風(fēng)井洞。實(shí)在無法調(diào)整的情況下，

17、如果樓梯 間剪力墻兩邊均無樓板拉結(jié)時(shí)，將樓梯斜板鋼筋錨入剪力墻，作為平面外支撐。3）模型調(diào)整過程中有梁的刪減之類的操作，記得重新把板厚和板恒活荷載過一 遍，有時(shí)候會(huì)忘。4）特別注意降標(biāo)高的地方次梁的高度要保證兩側(cè)能搭住。5）板標(biāo)高錯(cuò)的不大的按同一標(biāo)準(zhǔn)層建，相差大的按兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層建。6）一般我們建模的時(shí)候，拿的都是方案圖，所以等全套建筑圖出來的時(shí)候，要和模型對一下，如果建筑變動(dòng)比較大的，一定要核算下，不能亂拍腦袋。7）在計(jì)算板配筋的時(shí)候，板的信息讀取的是pmcad里面的，而我們一般修改 樓層的混凝土等級的時(shí)候都是在多塔立面立面，尤其是高層需要注意在多塔里修 改時(shí)，算板的時(shí)候看看是否和設(shè)計(jì)一樣。8）衛(wèi)生間的恒載為樓面恒載，活載為4.0。9）樓梯恒載為8，活載為3.5。10）走廊及門廳是采用3.5還是2.5。11） 陽臺是采用3.5（可能出現(xiàn)人員密集）還是2.5（普通陽臺）。12）特殊房間的荷載查荷載規(guī)范以及技術(shù)措施。）房間較大，以后是否會(huì)隔墻）墻的偏心是否影響梁的布置。）水箱間的尺寸及重量16）空調(diào)機(jī)房的設(shè)備及布置位置。17）消防水池的水位高度以及需要的層高18）通風(fēng)管道等的凈高要求19）造型荷載的布置及調(diào)整出圖之前1